昆易电子智驾回注与仿真注入解决方案

智驾研发测试中的痛点包括AI算法的不可解释性、Corner Case测试场景复现困难、ADAS功能误触发难验证和MIL/SIL处理器性能差异。

昆易电子通过路采的场景数据回注，还原传感器路采原始数据。利用场景仿真软件虚拟传感器数据注入，拓展控制器测试场景的丰富性。2023年6月15日-16日，在2023第六届自动驾驶与人机共驾论坛上，昆易电子算法及注入事业部总监王思远表示，昆易智驾仿真优势在于定制HDMI分辨率帧率；对不同串行解串器适配；保证多路视频时间戳和域控触发信号同步；支持以太网节点仿真等。

王思远 | 昆易电子算法及注入事业部总监

以下为演讲内容整理：

昆易的使命是“让研发更简单”。

智驾研发测试背景

众所周知，智驾算法的开发离不开AI算法。首先，由于AI算法的不可解释性，需要进行大量的测试和验证。

其次，由于智驾场景的复杂多样性，Corner Case测试场景复现困难。因此需要相关的测试手段验证和问题排查。

第三，对智驾功能而言，有些场景的ADAS功能误触发难验证。我们希望通过原始的传感器对数据回灌进行复现。

第四，相对于硬件在环HIL而言，MIL/SIL 处理器存在性能差异，可能会导致在此层面的部分验证结果不一致。

总体而言，智驾研发测试需要相关的算法在最终的量产线上进行验证，并保证产品交付的质量。基于以上两种需求，昆易会提供路采的数据回注，还原传感器路采原始数据。同时，借助场景仿真软件，借助其中的虚拟传感器模型产生原始数据，拓展控制器测试场景的丰富性。

昆易电子智驾路采回注

昆易主要围绕视频注入进行路采数据回注的功能方案设计。

从工作模式来讲，我们支持仿真注入和路采回灌；从性能层面来讲，我们支持目前市面上绝大部分的相机；从分辨率层面来讲，最大支持800W像素30fps的高分辨率相机。在回注过程中，我们也会进行相关的故障模拟，主要包括视频帧故障模拟，模拟类似于相机丢帧、异常、重复帧等现象；也支持协议层面的故障模拟，如I2C层面的故障模拟，针对故障诊断功能进行测试。

在为客户进行相关注入的过程，昆易主要完成以下几块内容：

首先是I2C协议握手，在视频注入板卡和控制器间建立高速串行链接 。

其次是信号格式转换，将HDMI的信号转换为MIPI/DVP信号 。

第三，是客户的自定义或标准视频源的格式匹配。

第四，支持各类相机的格式匹配，包括常见的RAW和YUV等格式视频输出 。

第五，支持自定义信号。如非图像类的信号，通过信号模拟的方式进行仿真。

最后，对智驾而言，会有多路视频的要求，一般车外可能是11路的相机。我们也需要有较好的手段去同步这些相机，同时我们也支持相关的总线信号的仿真、回注和以太网回注。

总体而言，昆易在路采回注解决方案的主要优势包括——首先我们可以定制相关分辨率，车上的相机分辨率复杂且多样，我们可以通过HDMI分辨率的定制帧率，来满足回注或仿真的场景需求。

其次，在为客户提供各种方案的过程中，昆易积累了很多经验，包括对各类串行解串器的适配。目前主要是美信和TI，也支持CMOS Sensor芯片的适配，另外也支持市面上常见的SOC，包括英伟达、地平线、华为、黑芝麻等。

第三，关于如何同步多路相机，昆易通过借用路采时获得的图像时间戳，通过域控的曝光触发信号进行视频图像帧的同步触发。

第四，昆易支持中间件数据的订阅和传输。可以借助节点仿真模拟车上的状态保持、协议握手的过程，从而更好地利用路采的数据片段。

从回注数据流图来看，目前昆易会提供两部分内容。分别是服务器内的回注管理系统和数据转换板卡，板卡主要分为三类——视频注入、总线通讯和以太网转换。

图源：昆易电子

视频注入主要借用HDMI转Fakra的方式进行格式转换，以模拟真实的相机链路；总线层面支持CAN/LIN/ Flexray三类协议，也支持超声波的DSI3等传输；以太网层面完成了普通以太网和车载以太网的转换，从而完成域控绝大部分传感器的信号回灌要求。

此外，为满足客户对减少测试周期的要求，昆易提出了Log HIL集群化的方式，进行数量的堆叠、场景回灌的管理及结果分析的调度，从而更好地节省测试时间。

图源：昆易电子

目前典型的案例是我们为客户提供的Log HIL场景，能够满足客户多相机的要求，一般会有“7+4”的行泊一体功能，也支持激光雷达、毫米波雷、4D毫米波雷达、RTK以及外围的LIN /Flexray等全链路的回灌，帮助客户实现集群化的路采数据片段的连续回灌，完成场景回灌验证及场景切片功能。过程中，完成智驾功能的激活、状态转移和状态监控。

昆易电子HIL仿真注入

借助HIL系统，昆易按照如下层级进行了划分：

图源：昆易电子

从最上层看，我们会提供上位机，主要包括集群管理，以及单节点软件。从集群来讲，主要涉及多域联合仿真和域间信号的交互分析；HIL 单节点包括传统的项目配置、试验管理，也支持总线分析以及和集成相关的测量标定诊断工具。

中间层会有自主设计的同步设备，完成不同域HIL的内存交互以及时间同步的硬件需求，提升域间通讯的低延迟和高同步。

单机主机主要包括三块内容，第一场景仿真软件，包括静态地图、动态地图、交通流、传感器仿真模型。我们也支持多家的场景软件接入；第二模型，主要做虚拟控制器节点的仿真，车身本体模型以及接口模型，驾驶员模型和动力学模型以第三方商业软件进行接入；第三HIL接口，我们会完成自己板卡的驱动开发，上网机接口及对客户的场景接口的定制和集成。另外也支持PPS和串口的模拟通讯卡，以及通用IO板卡等。整个系统的电气机械集成，我们都可以进行相关的定制和开发。

关于软件，昆易有自主开发的HIL上位机软件，包括测试管理、环境配置和自动化测试软件，支持市面上常用的场景软件，如Prescan、Carmaker、VTD。国产的像51Sim-one Panosim、PilotD以及开源的三方软件。

车辆动力学方面支持接入基于SIMULINK的动力学模型、CarSim、AMESIM以及国内高校的或自研的车辆动力学。

关于HIL集成功能演示，我们接入了国内的一款场景软件，进行了完整的闭环验证。包括各类硬件平台、视频注入、总线节点仿真以及用例和自动化的过程。

图源：昆易电子

在帮助客户做智驾HIL过程中，配合仿真软件，我们能够解决回灌场景泛化能力不足的问题，包括仿真视频的注入，开环和闭环的注入，支持各种模式相机的要求以及视频协议的仿真，帮助客户实现HIL闭环的低延迟。

关于昆易电子

昆易电子成立于2011年，员工人数450+，主要以研发人员为主。昆易的客户分布广泛，包括各类整车厂、零部件Tier1以及学院和高校等的项目合作。

除了上述方案，昆易也支持车端测试场景和实验室测试场景。

车端有完整的智驾路采方案，包括总线仿真、远程车辆总线数据采集、匹配标定解决方案以及云平台大数据解决方案。

实验室层面有整套的HIL仿真测试平台、网络测试台、Desk HIL的轻量型测试平台以及集群HIL测试工厂方案。

昆易电子的总体工具链框架包括四大部分，分别是大数据、管理平台、软件工具和硬件工具，实现了全栈自研。

总体而言，昆易电子已具备完整的系统开发能力；具备自下而上的完备研发团队；多年来也积累了扎实的技术基础；针对测试需求，具备核心技术壁垒；基于长期的服务，昆易也赢得了客户的口碑。